- 文献综述(或调研报告):
浅析我国高桩码头结构设计与发展
引言:随着港口工程设计、施工系列规范的不断完善和设计手段的提高,高桩码头的结构设计已经比较成熟。高桩码头是我国淤泥质海岸及河口地区普遍采用的一种码头结构形式,具有结构形式简单、受力清楚、施工方便、对地基适应能力强的特点;其缺点是对地面超载和装卸工艺变化的适应性差,接岸结构处理不当时,易发生侧向位移、变形、开裂等现象,耐久性不如重力式码头和板桩码头,构件易损坏且不易修复[1]。本文只对一般高桩码头的结构形式以及其在港口码头建设中的优缺点作简要介绍;同时介绍在高桩码头设计建造过程中针对不同结构应对一些特殊情况时应当注重的地方以及提出未来的高桩码头建设需要解决掉问题。
一、高桩码头结构组成
高桩码头一般由上部结构、桩基和接岸结构三部分组成:
(1)上部结构。一般有板梁式、桁架式、无梁板式和承台式等;根据预应力情况可以分为预应力结构和非预应力结构。
(2)桩基。一般有钢管桩、大管桩或PHC桩、预应力或非预应力混凝土方桩、灌注桩或嵌岩桩。水工建筑物常见叉桩和直桩混合布置的结构,桩基施工又以柴油打桩锤沉桩多见,也有部分工程采用液压锤沉桩的。
(3)接岸结构。最常见的形式为斜坡式结构,主要是适应高桩码头地基比较软弱,又为避免过陡边坡造成码头位移、桩基损坏。接岸结构也有采用直立式结构的。一般采用板桩、板桩卸载平台、或重力式结构如挡土圆筒等方案[2]。
二、高桩码头所具有的优点及存在的问题
高桩码头是应用广泛的主要码头结构型式,因此在我国的地位也越来越重要。1958年起,上海港的码头建设开始以高桩板梁结构代替框架结构,这是上海港码头结构的重大进步。与此同时,上海市筑港工程局开始对预应力钢筋混凝土构件制造技术进行研究。60年代,这一技术发展成熟,70年代开始得到广泛应用。1970年起,三航局科技人员又对码头上部结构进行多次改革,将原现浇横梁改为预制,用预制空心大板代替纵梁和面板,使万吨级大型深水码头及中小型码头的预制装配程度提高至80%左右,节约了三大主材(钢材、水泥、木材),从而速度加快,工程质量得到提高,并形成以高桩码头为主要结构体系的设计通用图。
高桩码头是在软弱地基上修建的一种主要结构型式,其工作特点是通过桩台将作用在码头上的荷载经桩基传给地基。高桩码头适宜做成透空结构,其结构轻,减弱波浪的效果好,沙石料用量省,对于挖泥超深的适应性强。高桩码头适用于可以沉桩的各种地基,特别适用于软土地基。在岩基上有适当厚度的覆盖层也可采用桩基础。对于长江一带的地区,高桩码头是应用最广最多的码头型式之一。但是建筑物的耐久性较其他型式差,其中钢筋锈蚀是导致其可靠性降低,使用寿命短的主要原因。而在不同的环境下原因并不相同,防治措施也在进一步的探索中。高桩码头构件易损坏且不易修复;抗震性能较差。其中梁板式构件数量类型多,施工麻烦,不易水汽排除,钢筋易锈蚀。高桩在季节和温度的变化影响下,码头结构将产生不同程度的变形以及码头与岸坡变形的相互关系都是高桩码头要注意的。
